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Studying universe requires ‘archaeology on the grand scale,’ physicist says

暗能量调查主任,国际合作几亿星系地图使用世界上最强大的数码相机,费米实验室的科学家和芝加哥大学教授Josh Frieman博士学位的89人,导致400多名科学家从25个世界各地的机构为了揭开宇宙的奥秘。

他说,这个职位让他有机会与不同群体的人一起朝着一个共同的目标努力,在他担任美国能源部费米国家加速器实验室(Department of Energy’s Fermi National Accelerator Laboratory)粒子物理学部门主管时,这一技能派上了用场。

费米实验室副主任乔·利肯说:“乔什不仅是一位杰出的科学家,他还展示了领导来自世界各地数百名研究人员合作的能力。”“他需要一种合作精神和技能,这使他能够完美地领导费米实验室规模最大、科学最多样化的部门之一。”

弗里曼的父亲是一名物理学家,他说,在他成长的过程中,物理学当然是一个悬而未决的问题。但直到他大学生涯的一半,他才发现自己对宇宙学的热情。

“那是在1980年左右,”他说,“这个领域开始复兴,把粒子物理学的观点与宇宙学结合起来,这样我们就可以建立早期宇宙的理论。”宇宙学是一门大范围的考古学——我们可以像陶器碎片一样观察宇宙并在大爆炸后的最初几分钟里把它们拼凑起来——这个想法对我来说非常有吸引力。我就是这样决定成为一名物理学家的,因为我渴望了解宇宙的起源。”

弗里曼在芝加哥大学完成了宇宙学理论的研究生工作,之后在SLAC国家加速器实验室完成了博士后的工作。上世纪80年代末,他回到伊利诺伊州,加入费米实验室的科学团队,在芝加哥大学兼职教授天文学和天体物理学。

弗里曼说,虽然他开始研究宇宙学理论,但随着宇宙学领域的发展,他的兴趣越来越多地与观测结果纠缠在一起,而不是纯粹的理论。上世纪90年代末,他开始参与斯隆数字巡天计划(Sloan Digital Sky Survey),这个项目后来启发了他和其他同事提出暗能量调查的想法。

“我的职业生涯在一定程度上是从理论到观察的迁移或扩展,”弗里曼说。尽管我仍然认为自己是一个已经失势或正在恢复的理论家。在这个过程中,我参与了越来越多的国际合作。”

费尔曼接替费米实验室科学家帕蒂·麦克布莱德(Patty McBride)担任粒子物理部门的负责人。麦克布莱德将成为紧凑型介子螺线管实验(Compact Muon Solenoid experiment)的副发言人。紧凑型介子螺线管实验是欧洲大型强子对撞机(Large Hadron Collider)正在进行的两项主要实验之一。


粒子物理部门是费米实验室许多重大工作的大本营,包括作为美国参与和贡献紧凑型介子螺线管实验的基础。

弗里曼说,他的主要工作重点之一将是与科研人员合作,为如何探测宇宙现象,如暗能量、暗物质和宇宙膨胀,创造一个新的视野。他在这些领域拥有丰富的经验。

他说:“我期待着创造这个计划的兴奋,并把这个实验室带向它在宇宙前沿的未来。”

该部门还负责实验室的介子计划,它的工作是回答有关暗能量、暗物质和宇宙微波背景的问题。弗里曼说,为了支持这些科学努力,该部门拥有大量从事技术和工程工作的人员,以及研究和开发用于高能物理实验的新技术的人员。

“这是一个相当广泛的投资组合,部门主管的部分职责就是管理所有这些努力,” Frieman说。“我希望人们能够完成这些项目的不同目标,包括设计、建造、操作和分析粒子物理实验,通过理论理解它们,并为它们提供解释和背景。”

对弗里曼来说,从事物理学工作最有价值的方面是与人一起探索宇宙。

弗里曼说:“我最期待的是不断的发现带来的兴奋。”“这就是我们许多人从事科学研究的原因。我们越来越多地看到科学,特别是像粒子物理学这样的大科学,已经成为一个真正的团队,甚至是社区的努力。这些社区面临着巨大的挑战。我认为我的工作很大一部分是培养一个积极的环境,让这个社区能够繁荣起来,让人们能够尽自己最大的努力,做出根本性的发现。我们每天都在这里取得进步,这非常令人兴奋。”

新闻英文原版地址:https://news.uchicago.edu/story/studying-universe-requires-archaeology-grand-scale-physicist-says